.png){kind=link}
Extrusion
| Date | Tags |
|---|---|
| Wednesday, 18 December 2024 | #Semester-5/ |
Ada feeding material dari hopper dan kemudian akan dimasukkan pellet atau powder dan aditif. Produk yang dihasilkan akan dalam bentuk pelet (seperti di compounding). Material feed akan dilelehkan pada barel yang dilengkapi dengan thermocouples. Polimer akan melewati tiga zona
Proses
- Feeding zone: polimer masih dalam bentuk besar (granul), dengan berputar screw polimer akan terdorong dan dengan meningkat panas maka polimer mengalami pelunakan. Pressure dari shear juga ada. Disitu polimer akan tercampur dengan aditif, bersamaan dengan screw berputar.
- Melting Zone
- Breaker Plate dan Filterscreen: memfilter bagian yang pengotor seperti polimer (proses polimerisasi terbentuk crosslinking dari raw material pada PP), unmelt polymer (setting kurang tepat), mesin, environment, aditif teraglomerasi.
- Dies: kalau ingin pasta tipis, bisa dibentuk demikian, dan ini dilanjutkan dengan cooling (air cooling atau water cooling system, ini akan berpengaruh pada properties polymer)
Perhatikan hal berikut
- Temperatur thermocouple: harus sesuai dengan melting temperature polymer. Kalau rendah gak meleleh dan viskositas gak cukup, dan kalau tinggi maka dapat terdegradasi.
- Contoh: polyethylene dia meleleh di 180C, maka akan dilakukan pemanasan bertahap dari 140, kemudian ke 180.
Parameter Faktor
- Temperature: berpengaruh pada viskositas dan flow consistency, dapat membentuk side degradation juga, aditif juga harus diperhatikan.
- Pressure: ini menjadi rate extrusion
- Screw speed: meningkatnya shear rate maka viskositas terpengaruh. Kalau kental ada problem, encer bisa jadi gak terbentuk
- Die geometry: diameter dies bisa mempengaruhi, tapi gak paling krusial.
Defect and Causes
- Surface Cracking
- terjadi cracking di permukaan karena temperatur tinggi atau strain rates berlebihan
- Centerbust
- Ada juga internal cracks dari produk yang belum mendingin, sehingga cracking. Ini disebabkan oleh impurities dan dari die nya. Pada proses continious, ketika ada defect maka banyak material terbuang
- Sinkhole
- Ini terjadi pada sinkholes di akhir billet karena penggunaan dummy blocks yang kurang.
Film Blowing
Pembentukan film tipis dengan bantuan peniupan, lelehan yang sudah ada akan ditiup vertikal ke atas agar terjadi pendinginan yang cukup dan ada pembentukan hollow (contohnya plastik kresek). Peniupan ini butuh kecepatan tinggi agar tidak sobek. Kemudian dilanjutkan dengan proses kalendering.
Parameter
- Blow up Ratio (BUR)
- Rasio bubble diameter to die diameter
- Ini menentukan kualitas produk (tebal atau tipis, dan kuat atau tidak)
- Extrusion Melt Temperature
- Polymer yang naik freshly dari kondisi melt dan didinginkan
- Cooling Rate
- Awalnya di atas Tg, abis itu ditiup dan dinginkan. Semakin cepat cooling rate, maka bagian amorf semakin banyak dan material semakin fleksibel
- Kalau diinginkan mechanical properties yang tinggi, bisa diakalin dengan penambahan aditif.
Defect and Causes
- Bubble Instability
- ini diakibatkan oleh temperatur dan strain rate yang terlalu tinggi.
- Wrinkels
- perubahan dimensi yang tidak lurus, ini diakibatkan oleh ketidakstabilan dari collapsing atau rollernya. Kalau baju dikeringkan dengan dia basah dan ditarik, maka dia akan lurus. Tetapi karena ada tension dia akan mengeriput
- Uneven thickness
- ini diakibatkan oleh cooling yang inconsistent dan inflation rate yang tidak sesuai. Ini bisa diatasi dengan kalendering.
Calendaring
Ini dapat membuat film tipis atau lembaran yang lebih tebal. Ini menggunakan roller untuk memastikan dimensi tepat. Ini roller dapat disesuaikan temperaturnya agar material tidak kaget.
Parameters
- Roll Temperature
- Memastikan material flow dan fluiditasnya bagus agar dapat diproses dengan baik
- Gap between rolls
- mengontrol ketebalan sheets polymer
- Roll speed
- mempengaruhi akurasi dimensi dan permukaan finish
- Material feed rate
- mempengaruhi uniformity dan konsistensi
Defects and Causes
- Bubbles in Materials
- Ini sebenarnya gel, karena udara terperangkap di feeding
- Uneven surface
- Dipengaruhi oleh kontaminan pada roller atau material feed yang uneven
- Edge waviness
- from uneven tension druing calendering
Thermoforming
Merupakan proses discontinious untuk membuat produk dengan menggunakan cetakan (ada vacuum, tekanan, dan force agar bentuknya rapi dan sesuai).
Parameters
Defects and Causes
Blowmolding
Lelehan dijepit dan ditiup untuk membuat produk hollow, dan nanti akan di trim sehingga ada waste
Parameters
Defects and Causes
- Cold spots
- karena campuran resin ada yang melting temeprature lebih rendah
- Poor bottle surface
- Ini karena shear rate yang digunakan membuat flow instability
- Thinning
- disebabkan oleh temperature yang terlalu tinggi dan pergantian yang terlalu sharp
Stretch Blowmolding
Perbedaan dengan blowmolding
- ada prekursor atau preform yang lebih kecil. Preform dihangatkan dan distretch dan ditiup ke segala sisi. Ini manfaatnya bisa memperkenalkan stretching, sehingga polymer yang amorf menjadi lebih berarah -> lebih kristalin -> mechanical properties meningkat. Contohnya pada minuman berkarbonasi seperti PET.
Parameter
Defect and Causes
- Tearing
- karena molds mismatched and pinch off land length too long
- Poor bottle surface
- Temperature telrlau rendah dan mold ditutup terlalu cepat atau snap shut
- Webbing
- Misalignment dan low parison diameter swell.
Injection molding
Pembuatan preform untuk stretch blowmolding. Ini digunakan untuk membentuk produk yang sangat kompleks dan high volume production. Kalau ekstrusin diputar dan didorong, kalau ini dia didorong, jadi screw bisa maju dan mundur. Kemudian mould bisa dilepas. Contohnya adalah gundam.
Kalau gak butuh volume production yang tinggi, gak harus pakai ini.
Parameter
Defect and Causes
- Sink Marks
- karena waktu pendinginan yang terlalu lama atau packing pressure yang kurang
- Warping (deformation)
- Pendinginan tidak merata sehingga ada shrinkage yang berlebihan. Sehingga ada internal stress yang membuat produknya warped
- Short shots
- Incomplete filling of mold cavity, sehingga ada area yang kehilangan bagian
Compression Molding
Ini mengakali bagian termoset dan komposit. Dia awalnya belum tereaksi, jadi waktu masuk cetakan nanti akan dilelehkan dengan cetakan dan akan dilakukan curing
Parameters
Defects and Causes
- Incomplete fill: ini terjadi karena mold pressure kekurangan, flow rendah, dan melt temperature rendah
- Flash: kelebihan ketika molding, atau kelebihan pressure. Disebabkan oleh mold yang damaged. Cara pemotongan flash itu menggunakan temperatur yang sangat rendah sehingga dia akan hancur ketika diputar
- Blister: terjadi karena udara yang terperangkap oleh holding time yang kurang dan venting yang gak sesuai
Rotational Molding
Ini dimasukkan material, diputar dan dinginkan.
Parameter
Yang paling berpengaruh adalah rotational speed, agar material bisa mengalir dengan ideal.
Defect and Causes
- Uneven wall thickness
- karena kecepatan rotasi yang tidak sesuai sehingga pendinginan tidak cepat. Sehingga ada stress yang terlokalisasi.
Hand Lay-Up and Spray Up
Ini bukan dalam kondisi melt, tetapi menggunakan solvent. Ketika solvent menguap maka polymer akan tertinggal dan menjadi bentuk yang diinginkan. Bisa menggunakan fiber reinforce sehingga material dapat mengeras dengan hal itu. Ini bisa menggunakan thermoset atau thermoplastik
- Proses ini tidak seakurat dengan permesinan, karena ini dilakukan dengan manual
Parameter
Defect
Resin Transfer Molding
Ini untuk pembentukan thermoset, jadi ada dua line, yaitu resin dan hardener yang nanti akan digabung pada mold, dicuring, dan dieject.
Parameter
Defect and Causes
